JP2800318B2 - サンプリングヘッド - Google Patents
サンプリングヘッドInfo
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- JP2800318B2 JP2800318B2 JP1280792A JP28079289A JP2800318B2 JP 2800318 B2 JP2800318 B2 JP 2800318B2 JP 1280792 A JP1280792 A JP 1280792A JP 28079289 A JP28079289 A JP 28079289A JP 2800318 B2 JP2800318 B2 JP 2800318B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、超高周波オシロスコープ用のサンプリング
ヘッドの特性の改善に関する。
ヘッドの特性の改善に関する。
＜従来の技術＞ 第６図は従来の超高周波オシロスコープ用のサンプリ
ングヘッドを示す回路構成図である（W.M.Grove;IEEE T
rans.on M.T.T.Vol.MTT−14,No.12,DEC.1966,p629−63
5.Fig.9）。端子3,4を介してX1X2間に立ち上がり時間の
非常に短い（例えば幅100ns,立上がり10psの）サンプリ
ングパルスを加えると、直ちに２つのサンプリング用ダ
イオードD1,D2がオンとなり、端子1,2に印加される被測
定信号入力SinはダイオードD1のアノード端子電圧V1お
よびダイオードD2のカソード端子電圧V2として現れる。
しかし上記パルスはY1およびY2で短絡されるのですでに
立ち下がり、ダイオードD1,D2がオンしている時間は非
常に短くなる（例えば数10ps）。したがって例えば20GH
z付近までのマイクロ波信号入力の瞬時値をサンプリン
グすることができる。ここでRLは信号入力Sinの終端抵
抗である。電圧V1,V2はそれぞれ抵抗R1,R2を介して増幅
器A1に接続され、ダイオードドロップ等が平均化された
出力V0が端子５から出力される。
ングヘッドを示す回路構成図である（W.M.Grove;IEEE T
rans.on M.T.T.Vol.MTT−14,No.12,DEC.1966,p629−63
5.Fig.9）。端子3,4を介してX1X2間に立ち上がり時間の
非常に短い（例えば幅100ns,立上がり10psの）サンプリ
ングパルスを加えると、直ちに２つのサンプリング用ダ
イオードD1,D2がオンとなり、端子1,2に印加される被測
定信号入力SinはダイオードD1のアノード端子電圧V1お
よびダイオードD2のカソード端子電圧V2として現れる。
しかし上記パルスはY1およびY2で短絡されるのですでに
立ち下がり、ダイオードD1,D2がオンしている時間は非
常に短くなる（例えば数10ps）。したがって例えば20GH
z付近までのマイクロ波信号入力の瞬時値をサンプリン
グすることができる。ここでRLは信号入力Sinの終端抵
抗である。電圧V1,V2はそれぞれ抵抗R1,R2を介して増幅
器A1に接続され、ダイオードドロップ等が平均化された
出力V0が端子５から出力される。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、第６図の回路では短絡伝送路5,6が直
流カット用のキャパシタC1,C2を介して、ダイオードD1,
D2を短絡するので、キャパシタC1,C2の容量値のばらつ
きによりダイオードD1,D2のオフ動作のタイミングがば
らつく恐れがある。このためにサンプリングヘッドの動
作帯域が狭くなってしまうという問題がある。
流カット用のキャパシタC1,C2を介して、ダイオードD1,
D2を短絡するので、キャパシタC1,C2の容量値のばらつ
きによりダイオードD1,D2のオフ動作のタイミングがば
らつく恐れがある。このためにサンプリングヘッドの動
作帯域が狭くなってしまうという問題がある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、動作帯域の広いサンプリングヘッドを実現するこ
とを目的とする。
ので、動作帯域の広いサンプリングヘッドを実現するこ
とを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は被測定信号入力をサンプリングパルスによっ
てサンプリングするサンプリングヘッドに係るもので、
その特徴とするところは被測定信号入力がそのカソード
端子に印加される第１のダイオードと、被測定信号入力
がそのアノード端子に印加される第２のダイオードと、
前記第１のダイオードのアノード端子と前記第２のダイ
オードのカソード端子とを短絡する短絡伝送路とを備
え、第１のダイオードのアノード端子と第２のダイオー
ドのカソード端子にサンプリングパルスを印加し、短絡
伝送路からサンプリング出力を取出すように構成した点
にある。
てサンプリングするサンプリングヘッドに係るもので、
その特徴とするところは被測定信号入力がそのカソード
端子に印加される第１のダイオードと、被測定信号入力
がそのアノード端子に印加される第２のダイオードと、
前記第１のダイオードのアノード端子と前記第２のダイ
オードのカソード端子とを短絡する短絡伝送路とを備
え、第１のダイオードのアノード端子と第２のダイオー
ドのカソード端子にサンプリングパルスを印加し、短絡
伝送路からサンプリング出力を取出すように構成した点
にある。
＜作用＞ 第１のダイオードのアノード端子と第２のダイオード
のカソード端子とが直接短絡されるので、第1,第２のダ
イオードのオフ動作のタイミングのばらつきがなくな
り、サンプリングヘッドの帯域が広くなる。
のカソード端子とが直接短絡されるので、第1,第２のダ
イオードのオフ動作のタイミングのばらつきがなくな
り、サンプリングヘッドの帯域が広くなる。
＜実施例＞ 以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係るサンプリングヘッドの第１の実
施例を示す構成回路図である。11,12,13はそれぞれ被測
定信号入力Sinが印加される信号端子および２つの接地
端子、RL1,RL2は信号端子11と接地端子12,13の間にそれ
ぞれ接続する終端抵抗、D11はそのカソード端子が信号
入力端子11に接続する第１のサンプリングダイオード、
D12はそのアノード端子が信号入力端子11に接続する第
２のサンプリングダイオード、20,21はダイオードD11の
アノード端子とダイオードD12のカソード端子とを短絡
する短絡伝送路、CHは短絡伝送路20,21と接地の間に接
続するホールドキャパシタ、22はホールドキャパシタCH
が入力に接続するバッファアンプ、23はバッファアンプ
22の出力端子が接続する本回路の出力端子である。14,1
5,16は正のサンプリングパルス入力が印加されるそれぞ
れ信号端子および２つの接地端子、17,18,19は負のサン
プリングパルス入力が印加されるそれぞれ信号端子おろ
び２つの接地端子である。信号端子14はダイオードD11
のアノード端子に接続し、信号端子17はダイオードD12
のカソード端子に接続し、接地端子15と18、16と19は接
続されている。端子11とダイオードD11,D12の接続点
間、端子12と抵抗RL1の間、端子13と抵抗ＲL2の間は第
１のコプレーナウェーブガイドで伝送され、端子14とダ
イオードD11の間、端子17とダイオードD12の間、端子15
と端子18の間、端子16と端子19の間は全て第2,第３のコ
プレーナウェーブガイドで同様に伝送される。ここでコ
プレーナウェーブガイドとは基板の同一平面上に信号導
体とその両側の接地導体とを有し、同軸コネクタとの接
続が容易なものをいう。信号入力Sinに対する終端抵抗R
L1,RL2は例えば信号入力が50Ω系の場合にはそれぞれ10
0Ωとなる。またホールドキャパシタCHの接地側は被測
定信号Sinの接地（端子12,13に接続）と同一である。
施例を示す構成回路図である。11,12,13はそれぞれ被測
定信号入力Sinが印加される信号端子および２つの接地
端子、RL1,RL2は信号端子11と接地端子12,13の間にそれ
ぞれ接続する終端抵抗、D11はそのカソード端子が信号
入力端子11に接続する第１のサンプリングダイオード、
D12はそのアノード端子が信号入力端子11に接続する第
２のサンプリングダイオード、20,21はダイオードD11の
アノード端子とダイオードD12のカソード端子とを短絡
する短絡伝送路、CHは短絡伝送路20,21と接地の間に接
続するホールドキャパシタ、22はホールドキャパシタCH
が入力に接続するバッファアンプ、23はバッファアンプ
22の出力端子が接続する本回路の出力端子である。14,1
5,16は正のサンプリングパルス入力が印加されるそれぞ
れ信号端子および２つの接地端子、17,18,19は負のサン
プリングパルス入力が印加されるそれぞれ信号端子おろ
び２つの接地端子である。信号端子14はダイオードD11
のアノード端子に接続し、信号端子17はダイオードD12
のカソード端子に接続し、接地端子15と18、16と19は接
続されている。端子11とダイオードD11,D12の接続点
間、端子12と抵抗RL1の間、端子13と抵抗ＲL2の間は第
１のコプレーナウェーブガイドで伝送され、端子14とダ
イオードD11の間、端子17とダイオードD12の間、端子15
と端子18の間、端子16と端子19の間は全て第2,第３のコ
プレーナウェーブガイドで同様に伝送される。ここでコ
プレーナウェーブガイドとは基板の同一平面上に信号導
体とその両側の接地導体とを有し、同軸コネクタとの接
続が容易なものをいう。信号入力Sinに対する終端抵抗R
L1,RL2は例えば信号入力が50Ω系の場合にはそれぞれ10
0Ωとなる。またホールドキャパシタCHの接地側は被測
定信号Sinの接地（端子12,13に接続）と同一である。
上記の構成の回路の動作を第１図および第２図を用い
て次に説明する。第２図のタイムチャートにおいて、
（Ａ）は正のサンプリングパルス入力に対応するX11点
の電圧の変化を示し、（Ｂ）は負のサンプリングパルス
入力に対応するX12点の電圧の変化を示す。時点t1で正
のサンプリングパルス（例えば100ns幅）が端子14に加
わり、負のサンプリングパルス（同前）が端子17に印加
されるとダイオードD11,D12がオンとなり、信号入力Sin
はライン20,21を介してホールドキャパシタCHおよびバ
ッファアンプ22に導かれる。しかしダイオードD11のア
ノード端子とダイオードD12のカソード端子とは短絡伝
送ライン20,21を介してY3点で短絡されているので、
X11,X12に印加されたサンプリングパルスが伝送ライン2
0,21を往復する時間を経過した時点t2からX11,X12の電
圧は再び０に戻ってゆく。ここで図の破線は短絡伝送ラ
イン20,21が無い場合のパルスの波形を比較のために示
す。時点t11でX3,X12点の電圧は０となり、ダイオードD
11,D12がオフとなる。すなわちt1〜t3の短い時間（例え
ば10ps）だけ被測定信号入力SinがホールドキャパシタC
Hを充電し、その端子電圧が一定に保たれるので、サン
プルホールド動作が実現できる。
て次に説明する。第２図のタイムチャートにおいて、
（Ａ）は正のサンプリングパルス入力に対応するX11点
の電圧の変化を示し、（Ｂ）は負のサンプリングパルス
入力に対応するX12点の電圧の変化を示す。時点t1で正
のサンプリングパルス（例えば100ns幅）が端子14に加
わり、負のサンプリングパルス（同前）が端子17に印加
されるとダイオードD11,D12がオンとなり、信号入力Sin
はライン20,21を介してホールドキャパシタCHおよびバ
ッファアンプ22に導かれる。しかしダイオードD11のア
ノード端子とダイオードD12のカソード端子とは短絡伝
送ライン20,21を介してY3点で短絡されているので、
X11,X12に印加されたサンプリングパルスが伝送ライン2
0,21を往復する時間を経過した時点t2からX11,X12の電
圧は再び０に戻ってゆく。ここで図の破線は短絡伝送ラ
イン20,21が無い場合のパルスの波形を比較のために示
す。時点t11でX3,X12点の電圧は０となり、ダイオードD
11,D12がオフとなる。すなわちt1〜t3の短い時間（例え
ば10ps）だけ被測定信号入力SinがホールドキャパシタC
Hを充電し、その端子電圧が一定に保たれるので、サン
プルホールド動作が実現できる。
このような構成のサンプリングヘッドによれば、直列
に接続されたダイオードの両端を直接短絡しているの
で、ダイオードのオフ動作のタイミングがばらつかな
い。
に接続されたダイオードの両端を直接短絡しているの
で、ダイオードのオフ動作のタイミングがばらつかな
い。
また短絡ラインとサンプリング出力を取出すラインと
を共通化したので、基板上の配線パターンが簡単にな
る。
を共通化したので、基板上の配線パターンが簡単にな
る。
以上の結果、サンプリングヘッドの動作帯域が広くな
る。
る。
第３図は本発明に係るサンプリングヘッドの第２の実
施例で、サンプリングパルス入力が２本のコプレーナス
トリップ伝送ラインで導かれるものを示す構成回路図で
ある。第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を省
略する。ここでコプレーナストリップラインとは基板上
に信号導体と接地導体を対にして設けたものをいう。動
作，特徴は第１の場合と同様である。
施例で、サンプリングパルス入力が２本のコプレーナス
トリップ伝送ラインで導かれるものを示す構成回路図で
ある。第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を省
略する。ここでコプレーナストリップラインとは基板上
に信号導体と接地導体を対にして設けたものをいう。動
作，特徴は第１の場合と同様である。
第４図は本発明に係るサンプリングヘッドの第３の実
施例で、サンプリングパルス入力が１本のコプレーナウ
ェーブガイドで導かれるものを示す構成回路図である。
第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を省略す
る。第１図と異なり、ダイオードD12のカソード端子が
コプレーナウェーブガイドの接地端子15,16に接続し
て、正のサンプリングパルス入力のみが直列接続のダイ
オードD11,D12の両端に印加され、負のサンプリングパ
ルスは用いない。動作および効果は第１図の場合と同様
である。
施例で、サンプリングパルス入力が１本のコプレーナウ
ェーブガイドで導かれるものを示す構成回路図である。
第１図と同じ部分は同一の記号を付して説明を省略す
る。第１図と異なり、ダイオードD12のカソード端子が
コプレーナウェーブガイドの接地端子15,16に接続し
て、正のサンプリングパルス入力のみが直列接続のダイ
オードD11,D12の両端に印加され、負のサンプリングパ
ルスは用いない。動作および効果は第１図の場合と同様
である。
第５図は本発明に係るサンプリングヘッドの第４の実
施例で、第３の実施例においてサンプリングパルス入力
が１本のコプレーナストリップ伝送ラインで導かれるも
のを示す構成回路図である。動作および効果は第４図の
場合と同様である。
施例で、第３の実施例においてサンプリングパルス入力
が１本のコプレーナストリップ伝送ラインで導かれるも
のを示す構成回路図である。動作および効果は第４図の
場合と同様である。
なお第１図および第４図の実施例では信号入力および
サンプリングパルス入力が共にコプレーナウェーブガイ
ドでサンプリング用ダイオード迄直接伝送されるので、
モノリシック化が容易である。また同軸コネクタとのマ
ッチングがよいので交換による損失が無く、サンプリン
グヘッドの帯域がさらに広がる。
サンプリングパルス入力が共にコプレーナウェーブガイ
ドでサンプリング用ダイオード迄直接伝送されるので、
モノリシック化が容易である。また同軸コネクタとのマ
ッチングがよいので交換による損失が無く、サンプリン
グヘッドの帯域がさらに広がる。
＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明によれば、動作帯域の広いサ
ンプリングヘッドを簡単な構成で実現することができ
る。
ンプリングヘッドを簡単な構成で実現することができ
る。
第１図は本発明に係るサンプリングヘッドの第１の実施
例を示す構成回路図、第２図は第１図装置の動作を示す
タイムチャート、第３図は本発明に係るサンプリングヘ
ッドの第２の実施例を示す構成回路図、第４図は本発明
に係るサンプリングヘッドの第３の実施例を示す構成回
路図、第５図は本発明に係るサンプリングヘッドの第４
の実施例を示す構成回路図、第６図は従来のサンプリン
グヘッドを示す構成回路図である。 20,21……短絡伝送路、Sin……被測定信号入力、D11…
…第１のダイオード、D12……第２のダイオード。
例を示す構成回路図、第２図は第１図装置の動作を示す
タイムチャート、第３図は本発明に係るサンプリングヘ
ッドの第２の実施例を示す構成回路図、第４図は本発明
に係るサンプリングヘッドの第３の実施例を示す構成回
路図、第５図は本発明に係るサンプリングヘッドの第４
の実施例を示す構成回路図、第６図は従来のサンプリン
グヘッドを示す構成回路図である。 20,21……短絡伝送路、Sin……被測定信号入力、D11…
…第１のダイオード、D12……第２のダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】被測定信号入力をサンプリングパルスによ
ってサンプリングするサンプリングヘッドにおいて、被
測定信号入力がそのカソード端子に印加される第１のダ
イオードと、被測定信号入力がそのアノード端子に印加
される第２のダイオードと、前記第１のダイオードのア
ノード端子と前記第２のダイオードのカソード端子とを
短絡する短絡伝送路とを備え、第１のダイオードのアノ
ード端子と第２のダイオードのカソード端子にサンプリ
ングパルスを印加し、短絡伝送路からサンプリング出力
を取出すように構成したことを特徴とするサンプリング
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280792A JP2800318B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | サンプリングヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280792A JP2800318B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | サンプリングヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142793A JPH03142793A (ja) | 1991-06-18 |
| JP2800318B2 true JP2800318B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17630027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1280792A Expired - Fee Related JP2800318B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | サンプリングヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800318B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1280792A patent/JP2800318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03142793A (ja) | 1991-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080710 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |